Oltre al nostro sistema solare, abbiamo scoperto migliaia di sistemi planetari in orbita attorno ad altre stelle nella Via Lattea
Il sistema planetario che chiamiamo casa si trova in un braccio a spirale (Orione) esterno della nostra galassia, la Via Lattea. Il sistema solare è costituito dalla nostra stella, il Sole, e tutto ciò che è legato alla sua gravità: i pianeti Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno, pianeti nani come Plutone, dozzine di lune, milioni di asteroidi, comete e meteoroidi.
Esistono più pianeti che stelle nel cielo notturno (aldilà del nostro sistema solare). Finora, abbiamo scoperto migliaia di sistemi planetari in orbita attorno ad altre stelle nella Via Lattea. Si pensa che la maggior parte delle centinaia di miliardi di stelle nella nostra galassia abbiano pianeti propri, e la Via Lattea non è che una delle forse 100 miliardi o più di galassie nell’universo.
Dimensioni e distanza
Il nostro sistema solare si estende molto oltre gli otto pianeti che orbitano attorno al Sole. Il sistema solare include anche la Cintura di Kuiper che si trova aldilà dell’orbita di Nettuno. Gli astronomi pensano che ci siano milioni di piccoli oggetti ghiacciati in questa regione, tra cui centinaia di migliaia grandi più di 100 chilometri (Plutone 2376 chilometri di diametro). Oltre alla roccia e al ghiaccio d’acqua, gli oggetti nella fascia di Kuiper contengono anche una varietà di altri composti congelati come ammoniaca e metano (qui per approfondire).
Oltre c’è la Nube di Oort. Questo gigantesco guscio sferico circonda il nostro sistema solare. Non è mai stato osservato direttamente, ma la sua esistenza è prevista sulla base di modelli matematici e osservazioni di comete che probabilmente hanno origine lì. La Nube di Oort è costituita da frammenti ghiacciati delle dimensioni di montagne (talvolta più grandi) in orbita attorno al nostro Sole fino a 1,6 anni luce di distanza. Si estende da 5.000 unità astronomiche a 100.000 unità astronomiche. Un’unità astronomica (o UA) è la distanza dal Sole alla Terra, o circa 150 milioni di chilometri. La Nube di Oort è il confine dell’influenza gravitazionale del Sole (qui per approfondire sulla Nube di Oort)
L’eliosfera
L’eliosfera è la bolla creata dal vento solare, un flusso di gas caricato elettricamente che soffia verso l’esterno in tutte le direzioni. Il confine in cui il vento solare viene bruscamente rallentato dalla pressione dei gas interstellari è chiamato “termination shock” (tra 80-100 unità astronomiche). Due sonde spaziali della NASA, lanciate nel 1977, hanno attraversato il termination shock: Voyager 1 nel 2004 e Voyager 2 nel 2007. Ci vorranno migliaia di anni prima che le due navicelle possano uscire dalla Nube di Oort.
Formazione
Il nostro sistema solare si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa da una densa nuvola di gas e polvere interstellare. La nuvola è collassata, probabilmente a causa dell’onda d’urto generata dall’esplosione di una stella vicina (supernova). Quando questa nuvola di polvere è collassata ha formato una nebulosa solare, un disco di materiale rotante. Al centro, la gravità attirava sempre più materiale. Alla fine la pressione nel nucleo era così grande che gli atomi di idrogeno iniziarono a combinarsi e formare elio, rilasciando un’enorme quantità di energia. Grazie a ciò, il nostro Sole nacque diventando così massiccio da contenere da solo più del 99 % dell’intera massa del sistema solare.
Anche la materia più lontana nel disco si stava raggruppando. Questi ammassi “si schiantarono” l’uno nell’altro, formando oggetti sempre più grandi. Alcuni sono cresciuti abbastanza da consentire alla loro gravità di modellarli in sfere, diventando pianeti, pianeti nani e grandi lune. In altri casi, i pianeti non si sono formati: la cintura di asteroidi è fatta di frammenti del primo sistema solare. Altri detriti più piccoli sono diventati asteroidi, comete e piccole lune irregolari.
Struttura
L’ordine e la disposizione dei pianeti e degli altri corpi nel nostro sistema solare è dovuto al modo in cui si è formato. Solo i pianeti rocciosi potevano resistere al calore del Sole quando il sistema solare era giovane e dunque sono quelli più vicini alla nostra stella (Mercurio, Venere, Terra e Marte). Nel frattempo, i materiali che siamo abituati a vedere come ghiaccio, liquido o gas si sono depositati nelle regioni esterne del giovane sistema solare. La gravità ha unito questi materiali, ed è qui che troviamo i giganti gassosi Giove e Saturno e i giganti del ghiaccio Urano e Nettuno.
Le lune del sistema solare
Ci sono più di 150 lune conosciute nel nostro sistema solare e molte altre in attesa di conferma. Degli otto pianeti, Mercurio e Venere sono gli unici senza satelliti naturali. Giove e Saturno sono quelli che ne possiedono il numero maggiore: in un certo senso, gli sciami di lune attorno a questi mondi assomigliano a mini versioni del nostro sistema solare. Plutone, più piccolo della nostra luna, ha in orbita cinque lune, tra cui il Caronte, una luna così grande da far “vacillare “Plutone. Anche piccoli asteroidi possono avere lune. Nel 2017, gli scienziati hanno scoperto che l’asteroide 3122 Firenze possiede due piccole lune.
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